Номер 9, страница 64 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

9. Толуол можно получить в одну стадию из

1) ацетилена

2) гексана

3) гептана

4) циклогексана

Толуол (метилбензол) — это ароматический углеводород с формулой $C_6H_5CH_3$. Для того чтобы определить, из какого из предложенных веществ его можно получить в одну стадию, необходимо рассмотреть каждый вариант.

1) ацетилена. Из ацетилена ($C_2H_2$) в одну стадию можно получить бензол ($C_6H_6$) по реакции тримеризации (реакция Зелинского). Получение толуола потребует дополнительных стадий, например, последующего алкилирования бензола. Реакция получения бензола: $3C_2H_2 \xrightarrow{t, C_{акт.}} C_6H_6$. Следовательно, этот вариант не подходит.

2) гексана. Гексан ($C_6H_{14}$) содержит 6 атомов углерода. В результате его каталитической дегидроциклизации (ароматизации) образуется бензол, а не толуол, так как в исходной молекуле 6 атомов углерода. Реакция: $C_6H_{14} \xrightarrow{t, Pt} C_6H_6 + 4H_2$. Этот вариант неверный.

3) гептана. Гептан ($C_7H_{16}$) — это алкан, содержащий 7 атомов углерода. Его каталитическая дегидроциклизация является промышленным методом получения толуола в одну стадию. При высокой температуре и в присутствии катализатора (например, платины или оксида хрома(III)) происходит замыкание цепи в шестичленный цикл с одним боковым заместителем и последующее отщепление водорода. Реакция: $CH_3-(CH_2)_5-CH_3 \xrightarrow{t, Pt/Cr_2O_3} C_6H_5CH_3 + 4H_2$. Этот вариант является правильным.

4) циклогексана. Циклогексан ($C_6H_{12}$) при каталитическом дегидрировании (отщеплении водорода) также образует бензол. Чтобы получить толуол в одну стадию, исходным веществом должен быть метилциклогексан. Реакция: $C_6H_{12} \xrightarrow{t, Pt} C_6H_6 + 3H_2$. Следовательно, этот вариант не подходит.

Таким образом, проанализировав все варианты, можно сделать вывод, что единственным веществом из предложенного списка, из которого можно получить толуол в одну стадию, является гептан. Ответ: 3) гептан.